一种720℃高效超超临界二次再热机组的优化方案的制作方法_3

文档序号:8510882阅读:来源:国知局
水调节阀(50)回流到除氧器(22);增大带全部给水回热抽汽的超高压缸(54)的进汽量,以较低焓值的新2抽、新3抽顶替较高焓值的2抽、3抽、4抽用于加热给水,高焓值的2抽、3抽、4抽在高中压缸(55)、中低压缸(56)得以完整转换为轴功率;以较低焓值的新4抽顶替较高焓值的5抽、6抽用于除氧器(22)加热给水,高焓值5抽、6抽在中低压缸(56)得以完整转换为轴功率;顶替较高焓值的2抽、3抽、4抽、5抽的新2抽、新3抽和新4抽的质量流量要大于2抽、3抽、4抽、5抽的质量流量,并且抽汽点前移,不进入一次再热器系统;控制3号高加进汽截止调节阀(42)的开度提高主机的加负荷瞬态响应能力;以超低温省煤器(60)、热一次风凝结水加热器(59)替代7抽、8抽、9抽、10抽加热凝结水,取消全部低压加热器,充分利用锅炉排烟余热;轴封加热器¢1)出口的凝结水进入超低温省煤器(60)的低温段进口,出超低温省煤器(60)高温段的部分凝结水进入热一次风凝结水加热器(59),出热一次风凝结水加热器(59)的凝结水进入除氧器(22);带全部给水回热抽汽的超高压缸(54)进口蒸汽参数优化为585°C 40.0MPa ;高中压缸(55)进口蒸汽参数优化为720°C 10.0MPa ;中低压缸(56)进口蒸汽参数优化为600°C 1.98MPa ;取消中压缸、取消中低压联通管;高中压缸(55)双流、切向全周进气,高中压缸(55)为内外双层缸结构;高中压缸进汽联合汽门(57)2台布置在高中压缸(55)进汽部位的两侧,与高中压缸(55)两侧的进汽口直连;2个双流共4排气口的中低压缸(56),4台二次再热联合汽门(58)分为2组,分列在2个中低压缸(56)进汽部位的两侧,切向全周进汽;锅炉高温二次再热器出口有4根二次再热热段管道分别与4台二次再热联合汽门连接;高中压缸(55)取消抽汽口可以简化高中压缸(55)结构,进一步提高高中压缸(55)的内效率,减少高中压缸(55)发生水冲击的危险;中低压缸(56)取消抽汽口可以简化中低压缸(56)结构,进一步提高中低压缸
(56)的内效率,减少中低压缸(56)发生水冲击的危险。
[0046]发明的有益效果:
[0047].由于新3抽的过热度大幅度下降,有条件使用控制3号高加进汽截止调节阀
(42)的开度来提高主机的加负荷瞬态响应能力,而不必使用能耗大的主机调阀预节流/主机旁通补汽阀方案,使二次再热机组的运行热耗降低;
[0048].超低温省煤器打破了长久以来“工作温度最低的低温省煤器的壁面温度不低于烟气酸露点以下10K”的几乎成为本领域技术人员共识的禁忌,开创了利用烟气中高达10到15kPa的水蒸汽分压所携带的汽化潜热的新格局;
[0049].超低温省煤器的凝结水进口温度低达33°C,大大低于排烟的酸露点,超低温省煤器布置在引风机与脱硫吸收塔之间,足以把烟气冷却到50°C,脱硫系统工艺水耗量大幅度下降,同时,烟气中包含的水蒸汽的汽化热放出近半,还有生成硫酸时的水合热也被低温凝结水吸收;
[0050].与现有技术低温省煤器、低低温省煤器相比超低温省煤器不是排挤了部分某级抽汽,而是彻底取代了低压加热器,超低温省煤器的水侧阻力远小于4/5台低压加热器水侧阻力之和,凝结水泵的轴功率明显下降,也没有升压水泵等功耗;由于进入脱硫塔的烟气温度明显下降,工艺水用量大幅度减少,烟气的容积流量明显减少,引风机的功耗明显下降,机组的供电热耗会下降得更多;
[0051].越是高效超超临界、二次再热的大容量机组采用高速变频电动给水泵(中频变频异步电动机驱动或者高速变频同步电动机驱动),越有明显的节能、减排效益,发电热耗约下降3.2%,供电热耗约下降0.4% ;
[0052].中压缸的前级并入高压缸,命名为“高中压缸”,中压缸后级并入低压缸后改称为“中低压缸”,取消中低压联通管,轴系长度明显缩短,可以建造1200MW或者更大容量的单轴二次再热机组;
[0053].取消中低压联通管,减少近9kPa中低压联通管和中压缸排汽、低压缸进汽的阻力损失,机组发电热耗下降;
[0054].高中压缸取消抽汽口可以简化高中压缸结构,进一步提高高中压缸内效率,减少高中压缸发生水冲击的危险;
[0055].中低压缸取消抽汽口可以简化中低压缸结构,进一步提高中低压缸内效率,减少中低压缸发生水冲击的危险;
[0056].采用585°C /720°C /600°C方案,比较容易实现取消中低压联通管的“中低压缸”方案;比较容易实现超高压缸设计最高工作压力40MPa的目标;
[0057].采用585°C/720°C/600°C方案,720°C等级高效二次再热锅炉使用的镍基高温合金明显减少,造价明显下降,安全性提高,可控性改善;
[0058].经回热系统优化、主蒸汽/ 一次再热蒸汽/ 二次再热蒸汽参数优化、汽轮机组本体结构优化、用高速电动给水泵取代汽动给水泵以后,一种720°C高效超超临界二次再热机组的优化方案的供电热效率达51.2%,供电标准煤耗240g/kWh。
(四)【附图说明】:
[0059]图1为现有技术二次再热机组给水回热系统图(四级高加低压加热器未展开);
[0060]图2为一种720°C高效超超临界二次再热机组的优化方案系统图。
[0061]在图1和图2中:
[0062]I高温过热器、2屏式过热器、3低温过热器、
[0063]4水冷壁、5省煤器、6汽水分离器、
[0064]7汽水分离器贮水箱、 8分离的蒸汽冷却器(2抽)、
[0065]9分离的蒸汽冷却器(4抽)、10 —次高温再热器、
[0066]11 一次低温再热器、 12分流孔板、13高压旁路阀、
[0067]14给水泵出口阀、 15给水泵、16超高压主汽阀、
[0068]17高压缸、 18 二次再热联合汽门、19贮水箱出口截止阀、
[0069]20中压缸、 21超高压缸、22除氧器、
[0070]23低压旁路阀、 24低压缸、25凝汽器、
[0071]26凝结水泵、 27超高压旁路阀、28低压加热器、
[0072]29 二次高温再热器、 30 二次低温再热器、31分离器水位调节阀、
[0073]32 一次再热联合汽门、33除氧器减压排汽阀、34除氧器进汽逆止阀、
[0074]35除氧器进汽截止阀、36 I号高加进汽逆止阀、37 2号高加进汽逆止阀、
[0075]38 3号高加进汽逆止阀、39 4号高加进汽逆止阀、40 I号高加进汽截止阀、
[0076]41 2号高加进汽截止阀、42 3号高加进汽截止调节阀、
[0077]43 4号高加进汽截止阀、44 I号高压加热器、45 2号高压加热器、
[0078]46 3号高压加热器、 47 4号高压加热器、48 I号高加疏水调节阀、
[0079]49 2号高加疏水调节阀、50 3号高加疏水调节阀、51 4号高加疏水调节阀、
[0080]52给水泵驱动小汽轮机、53小机主汽阀、
[0081]54带全部给水回热抽汽的超高压缸55高中压缸、
[0082]56中低压缸、 57高中压缸进汽联合汽门、58中低压缸进汽联合汽门、
[0083]59热一次风凝结水加热器、60超低温省煤器、61轴封加热器
[0084]62.热一次风凝结水加热器旁路调节阀。
(五)【具体实施方式】:
[0085]实施例1:
[0086]现结合图2,以一台1200MW等级,汽机侧主汽温度/ 一次再热汽温度/ 二次再热汽温度的设计值为585°C /720°C /600°C的二次再热汽轮机组为例说明实现本发明的优选方式。
[0087]本发明一种720°C高效超超临界二次再热机组的优化方案包括号高加进汽逆止阀(36)、I号高加进汽截止阀(40)、2号高加进汽逆止阀(37)、2号高加进汽截止阀(41)、3号高加进汽逆止阀(38)、3号高加进汽截止调节阀(42)、除氧器减压排汽阀(33)、除氧器进汽逆止阀(34)、除氧器进汽截止阀(35)、1号高压加热器(44)、2号高压加热器(45)、3号高压加热器(46)、I号高加疏水调节阀(48)、2号高加疏水调节阀(49)、3号高加疏水调节阀(50)、除氧器(22)、给水泵(15)、给水泵出口阀(14)、贮水箱出口截止阀(19)、分离器水位调节阀(31)、带全部给水回热抽汽的超高压缸(54)、高中压缸(55)、中低压缸(56)、超高压主汽阀(16)、高中压缸进汽联合汽门(57)、中低压缸进汽联合汽门(58)、超低温省煤器(60)、热一次风凝结水加热器(59)、热一次风凝结水加热器旁路调节阀(62)、轴封加热器(61)、凝汽器(25)、凝结水泵(26);带全部给水回热抽汽的超高压缸(54)包括超高压缸
(21)的全部压力级叶轮、喷嘴、配汽机构,排汽缸成为大型抽汽口,排汽缸后新增加5级短叶片的压力级,分流的蒸汽在新增压力级中继续膨胀做功并分别从新2抽、新3抽、新4抽接口输出低过热度、低焓值抽汽;带全部给水回热抽汽的超高压缸(54)的排汽(I抽)通过I号高加进汽逆止阀(36)和I号高加进汽截止阀(40)向I号高压加热器(44)供汽;带全部给水回热抽汽的超高压缸(54)的新2抽通过2号高加进汽逆止阀(37)、2号高加进汽截止阀(41)向2号高压加热器(45)供汽;带全部给水回热抽汽的超高压缸(54)的新3抽通过3号高加进汽逆止阀(38)、3号高加进汽截止调节阀(42)向3号高压加热器(46)供汽;带全部给水回热抽汽的超高压缸
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